速览丨NTP时间服务器（网络时钟系统）在智慧医疗的应用

  用于医院的时钟系统产品必须准确、安全、可靠。在总结公司及国内外同行多年来生产时钟系统经验的基础上，我们采用系统论和过程论的设计思想，应用当今世界上先进的通信及计算机技术，采用分布式结构，设计出具有集散控制、双机热备份、自动切换保护、具有高精确性和高可靠性，技术先进、质量优良的大区域时钟系统。

  在本技术方案书中提供设备均为公司自行研制开发产品，系统设备所采用元器件和零部件（除CUP芯片个别器件之外），绝大部分的设备和元器件均选用国产知名品牌，在软、硬件的设计上遵循了先进性与可靠性并重的原则，考虑各现场的复杂环境条件，在产品设计上最大限度地考虑南北方的环境差异和建筑风格不同，对产品从外观设计和产品内外防护上作了充分准备和考虑，尤其子钟的外观设计上与现场装修设计风格相互协调，达到功能与观感的完美结合。时钟系统对于工程系统可以说是一个必不可少的重要组成部分，其最大的作用是为系统工作人员和广大人们提供一个标准统一的时间信息，同时为各科室其它各相关营运系统设备提供统一的标准时间信号与本系统同步，以此来实现科室及其全网的时间标准统一。对系统的服务质量起到了重要的作用。时钟系统工作原理是由母钟接收GPS/北斗卫星的时间信息，母钟通过串口和NTP以太网接口为其他各系统提供统一的标准时间信号，使网络其他通信系统设备和局域网服务器、计算机工作站与时钟系统时间同步，以此来实现全网统一的时间标准。

  ① 本系统所有设备均能满足每天24小时不间断连续运行。② 本系统具备可监控性，通过设置在校园控制中心监控计算机能够实时监测时钟系统主要设备的运作时的状态及校园时钟同步情况。③ 系统模块设计采用分布式结构，系统由母钟（Zigbee无线接口、多路串口输出接口设备、NTP网络授时接口）子钟及传输通道等组成。校园母钟独立于上层网，可单独控制子钟时间，同样NTP服务器也可独立于上层网可对网络提供标准时间信号。④ 网络母钟通过接收上层网标准时间或本站GPS/北斗卫星标准时间信号，产生精确时间码。采用Zigbee无线通讯接口与本站子钟及其它各系统来进行通讯。来保证整个网络系统时间与上层网或卫星标准时间严格同步。⑤ 绿色环保的设计理念的推广和全过程控制、低能耗元器件的选择和使用、低能长寿命发光材料的应用、新型耐用材料的使用、先进的超大规模集成电路技术的引进与应用，使得时钟系统的总体能耗大幅度降低，提高了时钟系统的常规使用的寿命，并降低了使用成本。⑥ 为提高系统的可靠性，系统采用闭环控制，实施隔离技术、掉电保护、软件自诊断措施等，软硬件设计采用较大冗余度。⑦ 本系统的设计遵循了成熟、精确、简单、可靠、易扩容、易管理的原则，以确保长时间运行的安全、可靠及低成本。同时易于管理和扩展，并保持了一定时期内的先进性。⑧ 本系统的设计最大限度地考虑了高铁交通的特性，格外的注意了电磁电机所产生的电磁波对时钟系统的干扰，采用了抗电磁、抗电气干扰的设备和电缆，并采取了必要的保护措施。⑨ 本系统能很方便地进行扩展和升级，对每个节点的校园母钟系统的改动都不可能影响整个系统。

  时钟系统的参考信息由主备网络母钟提供，母钟输出标准的时间信息到通信网络核心交换机上，接口扩展单元（接口扩展单元可提供5路RS485/422信号、5路网络时间信号）利用互联网时间信号同步数字子钟，并且每条链路上都具有不少于100个子钟的驱动能力，方便总系统扩容。剩余RS485/422接口可根据业主实际的需求为新增的子钟或者其它系统提供时码信号扩展。控制计算机可以完全控制和检测所有时钟的运行状态。

  如果院内的ＢＡ系统、手术室控制管理系统、和呼叫系统等不能通过局域网接收标准时间信号，也能够最终靠通讯控制器的扩展接口（可扩展RS232/485/422等接口，其它特殊接口可以定做）来实现对上述系统的校时，也可以在最大限度上满足多种系统，不同接口方式的授时需求。8弱电中心母钟系统描述弱电中心母钟系统设备最重要的包含：GPS天线、主备稳定网络母钟、子钟、时钟系统接口扩展单元、系统网管、机架线缆等。卫星网络母钟内置恒温晶振守时单元，同时接收外部GPS和北斗二合一卫星时间信号和秒脉冲信号作为主参考信号，母钟输出也可接接口扩展单元。对于网管系统与母钟相联的结构，这种系统结构的好处是系统结构清晰，母钟通信负荷小，内部处理器专注时码信息处理，以获得更好的时间稳定度；时钟网管系统不依赖于母钟，母钟发生故障网管系统仍旧能正常工作。